Обнаружен главный ген-регулятор шизофрении

Учеными из Children’s Hospital of Philadelphia было проведено новое исследование по гену, предположительно являющемуся основным регулятором шизофрении. Предполагается, что этот ген-регулятор направляет экспрессию ряда других генов во время развития мозга, закладывая основу для шизофрении в более позднем возрасте.

Наследственность при шизофрении высокая, возможно, она достигает 80 процентов. Ученые медленно идентифицируют ряд генов, связанных с этим заболеванием, но все чаще создается впечатление, что невероятно большой массив различных генов может сыграть свою роль.

«Поскольку сотни или даже тысячи генов могут способствовать риску развития шизофрении, очень важно понять, какие из них являются наиболее важными, координируя основные сети в этой болезни», — говорит Кай Ван, руководитель нового исследования. «Определение главных регуляторов может помочь нам в достижении приоритетных целей для новых методов лечения в будущем».

Заболевание, контролируемое одним геном, часто называют моногенным расстройством. Если было обнаружено, что ряд генов играют определенную роль в развитии заболевания, это называется полигенным расстройством. В 2017 году команда ученых из Стэнфорда расширила шкалу генетической классификации, придумав термин «омнигенный» для описания признаков или заболеваний, в которых могут играть роль тысячи генов.

Новое исследование предполагает, что неясно, является ли шизофрения полигенным или омнигенным расстройством, но ясно, что большое количество генов вовлечено в развитие болезни. Кай Ван говорит, что неизбежно, что некоторые гены будут более важны, чем другие, в конечном патогенезе состояния, поэтому его команда попыталась выяснить, можно ли идентифицировать ген — главный регулятор.

Основными регуляторами являются гены, которые определяют экспрессию большого количества других нижестоящих генов. Чтобы понять возможный главный ген-регулятор при шизофрении, исследовательская группа применила новый алгоритм к двум отдельным наборам данных биологических образцов. Алгоритм использовался для реконструкции сетей транскрипции генов, и в конечном итоге он был сосредоточен на гене, известном как TCF4.

Ранее TCF4 был обнаружен в качестве гена, связанного с риском развития шизофрении, но теперь  исследователи впервые выявили многие из его функциональных эффектов. Было обнаружено, что TCF4 регулирует ряд различных генных сетей, участвующих в нейрональной активности, связанной с шизофренией, в первую очередь на ранней стадии нейроразвития. Модели стволовых клеток человека предполагают, что эффект TCF4 наиболее актуален на ранних стадиях развития.

Кай Ван отмечает, что ведутся дальнейшие исследования, чтобы определить, играют ли главные гены-регуляторы основную роль в развитии шизофрении. Если другие основные регуляторы могут быть раскрыты, то Ван предлагает, чтобы пациенты с шизофренией могли бы быть классифицированы в различные подгруппы, что позволяет назначать более целенаправленные и точные методы лечения.

Новое исследование было опубликовано в журнале Science Advances.